Si hay un caso de carga o una combinación de carga en el programa, se activa el cálculo de estabilidad. Puede definir otro caso de carga para considerar, por ejemplo, el pretensado inicial.
Para esto, debe especificar si desea realizar un análisis lineal o no lineal. Dependiendo del caso de aplicación, puede seleccionar un método de cálculo directo, como el método de Lanczos o el método de iteración ICG. Las barras que no están integradas en superficies se visualizan generalmente como elementos de barras con dos nudos de elementos finitos. Con tales elementos, el programa no puede determinar el pandeo local de barras individuales. Es por eso que' tiene la opción de dividir las barras automáticamente.
Puede seleccionar varios métodos que están disponibles para el análisis de valores propios:
- Métodos directos
- Los métodos directos (Lanczos (en RFEM), raíces de polinomio característico (en RFEM), método de iteración del subespacio (en RFEM y RSTAB), iteración inversa desplazada (en RSTAB)) son adecuados para modelos pequeños y medianos. Use estos métodos de resolución rápida solo si su computadora tiene una gran cantidad de memoria RAM.
- Método de iteración ICG (gradiente conjugado incompleto [RFEM])
- Por el contrario, este método solo requiere una pequeña cantidad de memoria. Los valores propios se determinan uno tras otro. Se puede usar para calcular grandes sistemas estructurales con pocos valores propios.
Utilice el complemento Estabilidad de la estructura para realizar un análisis de estabilidad no lineal utilizando el método incremental. Este análisis ofrece resultados cercanos a la realidad también para estructuras no lineales. El factor de carga crítica se determina aumentando gradualmente las cargas del caso de carga subyacente hasta que se alcanza la inestabilidad. El incremento de carga tiene en cuenta las no linealidades tales como barras defectuosas, apoyos y cimentaciones, así como las no linealidades del material. Después de aumentar la carga, puede realizar opcionalmente un análisis de estabilidad lineal en el último estado estable para determinar el modo de estabilidad.
- 002076
- Resultados
- Estabilidad de la estructura para RFEM 6
- Estabilidad de la estructura para RSTAB 9
Como primeros resultados, el programa le presenta los factores de carga crítica. A continuación, puede realizar una evaluación de los riesgos de estabilidad. Para los modelos de barras, las longitudes eficaces resultantes y las cargas críticas de las barras se muestran en tablas.
Use la siguiente ventana de resultados para comprobar los valores propios normalizados ordenados por nudo, barra y superficie. El gráfico de valores propios le permite evaluar el comportamiento de pandeo. Esto hace que sea más fácil para usted tomar contramedidas.
- Cálculo de modelos compuestos de elementos de barras, láminas y sólidos
- Análisis no lineal de estabilidad
- Consideración opcional de los esfuerzos axiles del pretensado inicial
- Cuatro solucionadores de ecuaciones para el cálculo eficaz de varios modelos estructurales
- Consideración opcional de las modificaciones de rigidez en RFEM/RSTAB
- Determinación del modo de estabilidad mayor que el factor de incremento de carga definido por el usuario (método del desplazamiento)
- Determinación opcional de las formas del modo de modelos inestables (para identificar la causa de la inestabilidad)
- Visualización del modo de estabilidad
- Base para la determinación de la imperfección
- Una amplia gama de secciones disponibles, como secciones en I laminadas; secciones en U; secciones en T; angulares, secciones huecas rectangulares y circulares; redondos; secciones simétricas y asimétricas, paramétricas en I, T y angulares; secciones armadas (la idoneidad para el cálculo depende de la norma seleccionada)
- Cálculo de secciones generales de RSECTION (dependiendo de los formatos de cálculo disponibles en la norma respectiva), por ejemplo, el cálculo de tensiones equivalentes
- Cálculo de barras de sección variable (método de cálculo según norma)
- Es posible el ajuste de los factores de cálculo esenciales y los parámetros de la norma
- Flexibilidad gracias a las opciones de configuración detalladas para las bases y el alcance de los cálculos
- Salida de resultados rápida y clara para una visión general inmediata de la distribución de los resultados después del cálculo
- Salida detallada de los resultados del diseño y fórmulas esenciales (lista de resultados comprensible y verificable)
- Salida de resultados numéricos claramente ordenados mostrados en tablas con la opción de representar los resultados gráficamente en el modelo
- Integración de la salida de resultados en el informe de RFEM/RSTAB
- Cálculo de tracción, compresión, flexión, cortante, torsión y esfuerzos internos combinados
- Cálculo de tracción con la posibilidad de considerar un área de sección reducida (por ejemplo, debilitamiento del agujero)
- Clasificación automática de secciones para comprobar el pandeo local
- Los esfuerzos internos del cálculo con torsión de alabeo (7 grados de libertad) se tienen en cuenta mediante la comprobación de tensiones equivalentes (aún no disponible para la norma de cálculo ADM 2020).
- Cálculo de secciones de clase 4 con propiedades de la sección eficaz según EN 1999-1-1 (se requieren licencias para RSECTION y Secciones eficaces para las secciones de RSECTION)
- Comprobación de la abolladura por cortante con consideración de rigidizadores transversales
- Análisis de estabilidad para pandeo por flexión, pandeo por torsión y pandeo por flexión-torsión bajo compresión
- Análisis de pandeo lateral de los componentes estructurales sometidos a cargas de momentos
- Importación de las longitudes eficaces del cálculo utilizando el complemento Estabilidad de la estructura
- Entrada gráfica y comprobación de apoyos en nudos definidos y longitudes eficaces para el análisis de estabilidad
- Dependiendo de la norma, es posible elegir entre la entrada definida por el usuario de Mcr, el método analítico de la norma y el uso de un solucionador de valores propios internos
- Consideración del panel de cortante y la coacción al giro cuando se usa el solucionador de valores propios
- Visualización gráfica de una deformada del modo si se utilizó el solucionador de valores propios
- Análisis de estabilidad de los componentes estructurales con la tensión de compresión y flexión combinadas, según la norma de diseño
- Cálculo comprensible de todos los coeficientes necesarios, como los factores de interacción
- Consideración alternativa de todos los efectos para el análisis de estabilidad al determinar los esfuerzos internos en RFEM/RSTAB (análisis de segundo orden, imperfecciones, reducción de rigidez, posiblemente en combinación con el complemento Alabeo por torsión (7GDL)
- Representación realista de la interacción entre una estructura y el suelo
- Representación realista de las influencias de los componentes de la cimentación entre sí
- Biblioteca ampliable de las propiedades del suelo
- Consideración de varias muestras de terrenos (sondeos) en diferentes localizaciones, incluso fuera de la construcción
- Determinación de asientos y diagramas de tensiones, así como su representación gráfica y tabular
La introducción de capas de suelo para las muestras de suelo se realiza en un cuadro de diálogo claramente organizado. Una representación gráfica correspondiente apoya la claridad y facilita la comprobación de la entrada.
Una base de datos ampliable facilita la selección de las propiedades del material del suelo. El modelo de Mohr-Coulomb, así como un modelo no lineal con rigidez dependiente de la tensión y la deformación, están disponibles para un modelado realista del comportamiento del material del suelo.
Puede definir cualquier número de muestras de suelo y capas. El suelo se genera a partir de todas las muestras introducidas usando sólidos en 3D. La asignación a la estructura se realiza mediante coordenadas.
El cuerpo del suelo se calcula según el método iterativo no lineal. Las tensiones y asientos calculados se muestran gráficamente y en tablas.
- Consideración automática de masas según el peso propio
- Importación directa de masas a partir de casos de carga o combinaciones de cargas
- Definición opcional de masas adicionales (masas en nudos, lineales o en superficies, así como masas de inercia) directamente en los casos de carga
- Omisión opcional de masas (por ejemplo, la masa de las cimentaciones)
- Combinación de masas en diferentes casos de carga y combinaciones de carga
- Coeficientes de combinación preestablecidos para varias normas (EC 8, ASCE, SIA 261, etc.)
- Importación opcional de los estados iniciales (por ejemplo, para considerar el pretensado e imperfecciones)
- modificación estructural
- Consideración de apoyos o barras/superficies/sólidos con fallos
- Definición de varios análisis modales (por ejemplo, para analizar diferentes masas o modificaciones de rigidez)
- Selección del tipo de matriz de masas (matriz diagonal, matriz consistente, matriz unidad) incluyendo la especificación definida por el usuario de los grados de libertad de traslación y rotación
- Métodos para determinar el número de formas de modo (definido por el usuario, automático - para alcanzar factores de masa modales eficaces, automático - para alcanzar la frecuencia natural máxima - solo disponible en RSTAB)
- Determinación de los modos de vibración en masas y en puntos de malla de EF
- Salida de valor propio, frecuencia angular, frecuencia natural y periodo natural
- Salida de masas modales, masas modales eficaces, factores de masa modales y factores de participación
- Masas en puntos de malla mostrados en tablas y gráficos
- Visualización y animación de modos de vibración
- Opciones diversas de aplicación de escalas para los modos de vibración
- Documentación de resultados numéricos y gráficos en el informe
En la configuración del análisis modal, debe introducir todos los datos que son necesarios para la determinación de las frecuencias naturales. Estos son, por ejemplo, formas de masa y solucionadores de valores propios.
El complemento Análisis modal determina los valores propios más bajos de la estructura. O bien ajusta el número de valores propios, o deja que se determinen automáticamente. Por lo tanto, debe alcanzar factores de masa modal eficaz o frecuencias naturales máximas. Las masas se importan directamente desde los casos de carga y las combinaciones de carga. En este caso, tiene la opción de considerar la masa total, los componentes de la carga en la dirección Z global o solo el componente de la carga en la dirección de la gravedad.
Puede definir manualmente masas adicionales en nudos, líneas, barras o superficies. Además, puede influir en la matriz de rigidez importando esfuerzos axiles o modificaciones de rigidez de un caso de carga o una combinación de cargas.
En RFEM, puede utilizar estos tres potentes solucionadores de valores propios:
- Raíz del polinomio característico
- Método de Lanczos
- iteración del subespacio
RSTAB, por otro lado, le proporciona estos dos solucionadores de valores propios:
- iteración del subespacio
- Método de la potencia inversa desplazada
La selección del solucionador de valores propios depende principalmente del tamaño de su modelo.
Tan pronto como el programa ha completado el cálculo, se muestra una lista de los valores propios, las frecuencias naturales y los períodos propios. Estas ventanas de resultados están integradas en el programa principal de RFEM/RSTAB. Encontrará todos los modos propios de la estructura en forma de tabla y también puede mostrarlos gráficamente y animarlos.
Todas las tablas de resultados y gráficos son parte del informe de RFEM / RSTAB. De esta forma, puede garantizar una documentación claramente estructurada. También puede exportar las tablas a MS Excel.
En comparación con el complemento RF-STABILITY (RFEM 5) y RSBUCK (RSTAB 8) , se han agregado las siguientes características nuevas para RFEM 6/RSTAB 9:
- Activación como una propiedad de un caso de carga o combinación de carga
- Activación automatizada del cálculo de estabilidad mediante asistentes de combinación para varias situaciones de carga en un solo paso
- Aumento de carga incremental con criterios de terminación definidos por el usuario
- Modificación de la normalización de la forma del modo propio sin volver a calcular
- Tablas de resultados con opción de filtro
En comparación con el módulo adicional RF-/DYNAM Pro - Natural Vibrations (RFEM 5/RSTAB 8), se han agregado las siguientes características nuevas al complemento Análisis modal para RFEM 6/RSTAB 9:
- Coeficientes de combinación preestablecidos para varias normas (EC 8, ASCE, etc.)
- Omisión opcional de masas (por ejemplo, la masa de las cimentaciones)
- Métodos para determinar el número de formas de modo propio (definido por el usuario, automático - para alcanzar factores de masa modales eficaces, automático - para alcanzar la frecuencia natural máxima)
- Salida de masas modales, masas modales eficaces, factores de masa modales y factores de participación
- Salida en tablas y gráfica de masas en puntos de malla
- Varias opciones de escala para las formas del modo propio en el navegador de resultados
En comparación con el módulo adicional RF-SOILIN (RFEM 5), se han agregado las siguientes características nuevas al complemento Análisis geotécnico para RFEM 6:
- Creación del suelo en capas como un modelo en 3D a partir de la totalidad de las muestras de suelo definidas
- Ley de materiales reconocida según Mohr-Coulomb para la simulación de suelos
- Salida gráfica y en tablas de tensiones y deformaciones a cualquier profundidad del suelo
- Consideración óptima de la interacción suelo-estructura sobre la base de un modelo general
En comparación con el módulo adicional RF-/ALUMINUM (RFEM 5/RSTAB 8), se han agregado las siguientes características nuevas al complemento Cálculo de estructuras de aluminio para RFEM 6/RSTAB 9:
- Además del Eurocódigo 9, está integrada la norma estadounidense ADM 2020.
- Consideración del efecto estabilizador de correas y chapas mediante coacciones al giro y paneles de cortante
- Representación gráfica de los resultados en la sección total
- Salida de las fórmulas de comprobación de cálculo utilizadas (incluyendo una referencia a la ecuación utilizada de la norma)
Tiene varias opciones disponibles para definir masas para un análisis modal. Si bien las masas debidas al peso propio se consideran automáticamente, puede considerar las cargas y masas directamente en un caso de carga del tipo de análisis modal. ¿Necesita más opciones? Seleccione si se deben considerar las cargas completas como masas, los componentes de carga en la dirección Z global o solo los componentes de la carga en la dirección de la gravedad.
El programa le ofrece una opción adicional o alternativa para la importación de masas: Una definición manual de las combinaciones de carga a partir de las cuales las masas son consideradas en el análisis modal. ¿Ha seleccionado una norma de cálculo? Entonces puede crear una situación de proyecto con el tipo de combinación de Masa sísmica. Por lo tanto, el programa calcula automáticamente una situación de masa para el análisis modal según la norma de cálculo preferida. En otras palabras: El programa crea una combinación de carga sobre la base de los coeficientes de combinación preestablecidos para la norma seleccionada. Esta contiene las masas utilizadas para el análisis modal.
¿Desea considerar otras cargas como masas además de las cargas estáticas? El programa lo permite para cargas en nudos, barras, líneas y superficies. Para esto, necesita seleccionar el Tipo de carga de masa al definir la carga de interés. Defina una masa o componentes de masa en las direcciones X, Y y Z para tales cargas. Para las masas en nudos, tiene una opción adicional para especificar también los momentos de inercia X, Y y Z para modelar puntos de masa más complejos.
A menudo es necesario omitir las masas. Este es particularmente el caso cuando desea utilizar la salida del análisis modal para el análisis sísmico. Para esto, se requiere el 90% de la masa modal eficaz en cada dirección para el cálculo. Por lo tanto, puede omitir la masa en todos los apoyos fijos en nudos y en línea. El programa desactiva automáticamente las masas asociadas.
También puede seleccionar manualmente los objetos cuyas masas se van a omitir para el análisis modal. Hemos mostrado esto último en la imagen para una mejor vista. Se realiza una selección definida por el usuario y se seleccionan los objetos con sus componentes de masa asociados para omitir las masas.
Al definir los datos de entrada para el caso de carga del análisis modal, puede considerar un caso de carga cuyas rigideces representan la posición inicial para el análisis modal. ¿Cómo se hace? Como se muestra en la imagen, seleccione la opción "Considerar el estado inicial desde". Ahora, abra el cuadro de diálogo "Configuración del estado inicial" y defina el tipo Rigidez como el estado inicial. En este caso de carga, a partir del cual se tiene en cuenta el estado inicial, puede considerar la rigidez del sistema estructural cuando fallan las barras traccionadas. El propósito de todo esto: La rigidez de este caso de carga se considera en el análisis modal. De este modo, se obtiene un sistema claramente flexible.
Ya se puede ver en la imagen: Las imperfecciones también se pueden tener en cuenta al definir un caso de carga de análisis modal. Los tipos de imperfección que puede usar en el análisis modal son las cargas ficticias del caso de carga, la verticalidad inicial mediante la tabla, la deformación estática, el modo de pandeo, la deformada del modo dinámico y el grupo de casos de imperfección.
¿Sabía que ...? Puede definir fácilmente modificaciones estructurales en casos de carga del tipo Análisis modal. Esto le permite, por ejemplo, ajustar individualmente la rigidez de los materiales, secciones, barras, superficies, articulaciones y apoyos. También puede modificar las rigideces para algunos complementos de cálculo. Una vez que selecciona los objetos, sus propiedades de rigidez se adaptan al tipo de objeto. De esta forma, puede definirlos en pestañas separadas.
¿Desea analizar el fallo de un objeto (por ejemplo, un pilar) en el análisis modal? Esto también es posible sin ningún problema. Simplemente cambie a la ventana Modificación estructural y desactive los objetos relevantes.
¿Su objetivo es determinar el número de deformadas del modo? El programa le ofrece dos métodos para esto. Por un lado, puede definir manualmente el número de las deformadas del modo más pequeñas que se van a calcular. En este caso, el número de deformadas del modo disponibles depende de los grados de libertad (es decir, el número de puntos de masa libre multiplicado por el número de direcciones en las que actúan las masas). Sin embargo, está limitado a 9999. Por otro lado, puede establecer la frecuencia natural máxima de la forma en que el programa determina las formas del modo automáticamente hasta alcanzar la frecuencia natural establecida.
¿Ha finalizado el cálculo? Los resultados del análisis modal están disponibles tanto gráficamente como en tablas. Muestre las tablas de resultados para el caso de carga o los casos de carga del análisis modal. Por lo tanto, puede ver los valores propios, las frecuencias angulares, las frecuencias naturales y los períodos naturales de la estructura a primera vista. Las masas modales eficaces, los factores de masa modales y los factores de participación también se muestran claramente.
Los resultados de tensiones y deformaciones por superficie se pueden generar en la tabla de resultados de superficies según el espesor de la capa.
¿Ya ha descubierto la salida tabular y gráfica de masas en puntos de malla? Bien, este es también uno de los resultados del análisis modal en RFEM 6. De esta forma, puede comprobar las masas importadas que dependen de varias configuraciones del análisis modal. Se pueden mostrar en la pestaña Masas en puntos de malla de la tabla Resultados. La tabla le proporciona una vista general de los siguientes resultados: Masa - Dirección de traslación (mX, mY, mZ ), Masa - Dirección de giro (mφX, mφY, mφZ ) y la Suma de masas. ¿Sería mejor para usted tener una evaluación gráfica lo más rápido posible? Luego, también puede mostrar gráficamente las masas en puntos de malla.
Como'ya ha aprendido, los resultados de un caso de carga de análisis modal se muestran en el programa después de un cálculo con éxito. De este modo, puede ver inmediatamente la forma del primer modo gráficamente o como una animación. También puede ajustar fácilmente la representación de la normalización de la forma del modo. Hágalo directamente en el navegador Resultados, donde tiene una de las cuatro opciones para la visualización de las deformadas del modo disponibles para la selección:
- Escala del valor del vector de forma del modouj a 1 (solo considera los componentes de traslación)
- Seleccionar el componente traslacional máximo del vector propio y establecerlo en 1
- Consideración de todo el vector propio (incluyendo los componentes de giro), selección del máximo y establecimiento de 1
- Configuración de la masa modal mi para cada deformada del modo en 1 kg
Puede encontrar una explicación detallada de la estandarización de la deformada del modo en el Manual en línea .
¿Quiere modelar y analizar el comportamiento de un sólido de suelo? Para garantizar esto, se han implantado modelos adecuados de materiales especiales en RFEM.
Puede utilizar el modelo modificado de Mohr-Coulomb con un modelo plástico ideal elástico lineal y un modelo elástico no lineal con una relación de tensión-deformación edométrica. El criterio límite, que describe la transición del área elástica a la del flujo plástico, se define según Mohr-Coulomb.
Introduzca y modele un sólido de suelo directamente en RFEM. Puede combinar los modelos de material del suelo con todos los complementos habituales de RFEM.
Esto le permite analizar fácilmente todos los modelos con una representación completa de la interacción suelo-estructura.
Todos los parámetros necesarios para el cálculo se determinan automáticamente a partir de los datos del material que ha introducido. Luego, el programa genera las curvas de tensión-deformación para cada elemento de elementos finitos.